Master's Thesis

Application of high resolution transmission electron microscopy for structure analysis of nanowires

Final Thesis 9.31 MB

Author of thesis: Ing. Lukáš Kachtík, Ph.D.

Acad. year: 2015/2016

Supervisor: prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D.

Reviewer: Ing. Ondřej Sháněl, Ph.D.

Abstract:

This diploma thesis deals with the structural analysis of semiconductor nanowires by transmission electron microscopy. The construction of microscope is introduced together with its basic imaging modes and with the function of each construction element in these modes. In the experimental part the results of analysis of several germnaium nanowires are discussed, with emphasis on their crystallographic structure and orientation.

Keywords:

TEM, transmission electron microscope, gold, germanium, nanoparticles, nanowires

Date of defence

20.06.2016

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (N3901-2)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (M-FIN)

Composition of Committee

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)
prof. RNDr. Eduard Schmidt, CSc. (člen)

Téma diplomové práce Lukáše Kachtíka bylo zaměřeno na použití nově instalovaného transmisního elektronového mikroskopu. Podle očekávání se tak musel potýkat s technickými problémy a zejména s limitovaným časem, který mu byl na přístroji dán k dispozici. Ten využil beze zbytku efektivně, takže měl k dispozici dostatek dat, která se mu podařilo kriticky (přes značnou obtížnost) interpretovat. Výsledkem jeho práce je poměrně obsáhlý text, který vznikal v dostatečném předstihu před odevzdáním a reflektuje současný stav Lukášových znalostí. Výraznější korekce textu jsem nedělal, i s ohledem na své omezené znalosti problematiky, zjevně však nebyly ani třeba. Těší mne, že Lukáš bude pokračovat v postgraduálním studiu.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Ondřej Sháněl, Ph.D.

Diplomová práce pojednává o konstrukci, základních módech a možném použití TEMu s užším zaměřením na TEM FEI Titan s korektorem sférické vady instalovaný na CEITECu VUT.
Základní principy a techniky jsou vysvětleny velmi přehledně a srozumitelně.
Z daného textu je cítit, že autor práce na mikroskopu skutečně pracoval a neopisuje pouze manuál daného přístroje.
V kapitole věnující se krystalografické teorii se nacházi chyba ve značení u rovin zlata i germania.
U plošně centrované mřížky fcc jako je zlato či germanium v difraktogramu chybí zakázané reflexe, pro které platí, že jejich indexy h,k,l jsou kombinace lichých a sudých čísel. Tudíž v této soustavě nemohou existovat roviny {100} a {110}, ale jen jejich správné zápisy {200} a {220}, což lze vidět jako rozpor v tabulce 3.1. Toto však nemá vliv na další výpočty v práci.
Graficky je práce zpracována excelentně. Použití typografie a kvalitní grafiky staví tuto práci silně nad průměr dnešní doby.
Práce je po vědecké obsahové stránce zhotovena velmi pečlivě, přesto se však autorovi nevyhnulo pár nepřesností a omylů – popis obrázku 3.6 nekoresponduje s údaji přímo v obrázku, stejně tak údaje v tabulce 3.4 a v textu nad ní. Dále autor mylně užívá rozměr zorného pole v délkové jednotce a ne plošné. Na straně 59 je hovořeno o rovině se vzdáleností 200 pm, což má býti 204ppm a {200}, ne jak je mylně uvedeno {110}. Lehké rozvlnění na hranici zlaté částice na obr. 3.17 je způsobeni ne zcela vykorigovanou sférickou vadou.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. 1.) Jak ovlivňuje uhlíková membrána difraktogram částice, jež na ní leží?
  2. 2.) Jaká je přesnost zvětšení v modu STEM a TEM pro mikroskop Titan?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová